这是另一个虚拟模板解决方案

Yet another virtual template workaround

本文关键字：解决方案 虚拟 另一个      更新时间：2023-10-16

对不起，这是一个流行的主题(例如在这里)，但我找不到一个合适的解决方案来解决我的问题。显示代码会太长，令人困惑，所以我只是显示peudo-code;这是一个关于设计的问题，我正在寻找一个适用于c++(11)的模式。

目标:我正在处理多维数组(例如，包含向量场的4D数组)，我想访问具有n-D坐标和动态边界条件的数组元素。

对象:

  • 数组:在内存中以1D数组的形式包含数据，并且重载下标(value_type operator[] (unsigned));
  • Indexer:存储n-D数组的维度，并将n-D坐标转换为1D索引(unsigned operator() (Coordinates));
  • 边界:转换n-D坐标(如周期边界)或返回默认值(如容器外的空值)。

  • 坐标类型应该被模板化(任何数字类型都可以接受);
  • 边界条件可以动态修改。

问题:

给定一个带有边界条件的n-D容器，我希望在给定坐标处的值的请求看起来像这样:

value_type operator() ( Coordinates )
{
    if ( Boundary.transforms_coordinates )
    {
        /**
         * 1) Ensure the coordinates are inbound by applying boundary conditions; 
         * 2) Use the Indexer to find the corresponding 1D index.
         */
        return Array[ Indexer(
            Boundary.transform( Coordinates )
        ) ];
    }
    else
    {
        if ( Indexer.coordinates_are_inbound( Coordinates ) )
            return Array[ Indexer(Coordinates) ];
        else
            return Boundary.outbound_value;
    }
}

我无法解决的问题是:如果边界是动态设置的，它的类型不能是模板值，所以它需要是一个指向边界接口的指针。但是，这个接口不能定义虚模板方法transform来接受不同类型的坐标(更不能定义纯虚的)。

我猜这里有一个基本的设计缺陷，如果你能告诉我在哪里，最好是如何纠正它，我将非常感激。很抱歉问题太长了;这可以通过我不知道的设计(原型)模式来解决。

我要感谢@Yakk的精彩建议，但我想我要去与我的数组容器的隐式扩展，以访问边界值。

这样做的动机是，当我想访问可能受边界条件约束的值时，我不需要一个完整的容器接口，而只是一个访问方法;我应该知道什么时候需要边界条件，什么时候不需要。下面是一个伪代码:

struct BoundedContainerAccessor
{
    Array *data;
    Indexer *indexer;
    void accept( Array& a, Indexer& i )
    {
        data = &a;
        indexer = &i;
    }
    template <class T>
    value_type operator() ( T coordinates )
    {
        if (indexer->coordinates_are_inbound( coordinates ))
        {
            return data->[indexer->( coordinates )];
        }
        else
        {
            // Implementation-specific, either:
            // return a value, throw an error, or transform coordinates
        }
    }
};
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